Android 开发之 ---- bootloader （LK）

LK是什么

LK 是 Little Kernel 它是 appsbl （Applications ARM Boot Loader）流程代码 ，little kernel 是小内核小操作系统。

LK 代码 在 bootable/bootloadler/lk 目录下

LK 代码结构

+app // 应用相关

+arch // arm 体系

+dev // 设备相关

+include // 头文件

+kernel // lk系统相关

+platform //相关驱动

+projiect // makefile文件

+scripts // Jtag 脚本

+target // 具体板子相关

LK 流程分析

在 bootable/bootloadler/lk/arch/arm/ssystem-onesegment.ld 连接文件中 ENTRY（_start）指定 LK 从_start 函数开始，_start 在 lk/arch/crt0.S中 。crt0.S 主要做一些基本的 CPU 的初始化再通过 bl kmain ；跳转到 C 代码中。

kmain 在 lk/kernel/main.c 中

kmain()

kmain 主要做两件事：1、本身 lk 这个系统模块的初始化；2、boot 的启动初始化动作。

kmain 源码分析：

void kmain（）



{

1.初始化进程（lk 中的简单进程）相关结构体。

thread_init_early();

2.做一些如 关闭 cache，使能 mmu 的 arm 相关工作。

arch_early_init();

3.相关平台的早期初始化

platform_early_init();

4.现在就一个函数跳转，初始化UART（板子相关）

target_early_init();

5.构造函数相关初始化

call_constructors();

6.lk系统相关的堆栈初始化

heap_init();

7.简短的初始化定时器对象

thread_init();

8.lk系统控制器初始化（相关事件初始化）

dpc_init();

9.初始化lk中的定时器

timer_init();

10.新建线程入口函数 bootstrap2 用于boot 工作（重点）

thread_resume(thread_create("bootstrap2", &bootstrap2, NULL, DEFAULT_PRIORITY, DEFAULT_STACK_SIZE));



}

以上与 boot 启动初始化相关函数是[b]arch_early_init、 platform_early_init 、bootstrap2，[/b]这些是启动的重点，我们下面慢慢来看。

[b]arch_early_init()[/b]

体系架构相关的初始化我们一般用的 ARM 体系

1.关闭cache

arch_disable_cache(UCACHE);



2.设置向量基地址（中断相关）

set_vector_base(MEMBASE);



3.初始化MMU

arm_mmu_init();



4.初始化MMU映射__平台相关

platform_init_mmu_mappings();

5.开启cache

arch_enable_cache(UCACHE)



6.使能 cp10 和 cp11

__asm__ volatile("mrc p15, 0, %0, c1, c0, 2" : "=r" (val));

val |= (3<<22)|(3<<20);



__asm__ volatile("mcr p15, 0, %0, c1, c0, 2" :: "r" (val));



7.设置使能 fpexc 位 （中断相关）

__asm__ volatile("mrc p10, 7, %0, c8, c0, 0" : "=r" (val));



val |= (1<<30);



__asm__ volatile("mcr p10, 7, %0, c8, c0, 0" :: "r" (val));

8.使能循环计数寄存器

__asm__ volatile("mrc p15, 0, %0, c9, c12, 0" : "=r" (en));

en &= ~(1<<3);/*循环计算每个周期*/

en |= 1;



__asm__ volatile("mcr p15, 0, %0, c9, c12, 0" :: "r" (en));

9.使能循环计数器

en = (1<<31);

__asm__ volatile("mcr p15, 0, %0, c9, c12, 1" :: "r" (en));

platform_early_init()

平台相关初始化不同平台不同的初始化下面是msm7x30

1.初始化中断

platform_init_interrupts();

2.初始化定时器

platform_init_timer();

[b]bootstrap2[/b]

bootstrap2在kmain的末尾以线程方式开启。主要分三步：platform_init、target_init、apps_init。

1.platform_init

platform_init 中主要是函数 acpu_clock_init。

在 acpu_clock_init 对 arm11 进行系统时钟设置，超频

2.target_init

针对硬件平台进行设置。主要对 arm9 和 arm11 的分区表进行整合，初始化flash和读取FLASH信息

3.apps_init

apps_init 是关键，对 LK 中所谓 app 初始化并运行起来，而 aboot_init 就将在这里开始被运行，android linux 内核的加载工作就在 aboot_init 中完成的 。

aboot_init

1.设置NAND/EMMC读取信息页面大小

if (target_is_emmc_boot())

{

page_size = 2048;

page_mask = page_size - 1;

}

else

{

page_size = flash_page_size();

page_mask = page_size - 1;

}

2.读取按键信息，判断是正常开机，还是进入 fastboot ,还是进入recovery 模式

。。。。。。。。。

通过一系列的 if (keys_get_state() == XXX) 判断

。。。。。。。。。

3.从 nand 中加载 内核

boot_linux_from_flash();

partition_dump();

sz = target_get_max_flash_size();

fastboot_init(target_get_scratch_address(), sz);

udc_start(); // 开始 USB 协议

boot_linux_from_flash

主要是内核的加载过程，我们的 boot.img 包含：kernel 头、kernel、ramdisk、second stage（可以没有）。

1.读取boot 头部

flash_read(p, offset, raw_header, 2048)



offset += 2048;

2.读取 内核

memcmp(hdr->magic, BOOT_MAGIC, BOOT_MAGIC_SIZE)

n = (hdr->kernel_size + (FLASH_PAGE_SIZE - 1)) & (~(FLASH_PAGE_SIZE - 1));

flash_read(p, offset, (void*) hdr->kernel_addr, n)

offset += n;

3.读取 ramdisk

n = (hdr->ramdisk_size + (FLASH_PAGE_SIZE - 1)) & (~(FLASH_PAGE_SIZE - 1));

flash_read(p, offset, (void*) hdr->ramdisk_addr, n)

offset += n;

4.启动内核，

[b][b]boot_linux()；[/b][/b]//在boot_linux 中entry(0,machtype,tags);从kernel加载在内核中的地址开始运行了。

到这里LK的启动过程就结束了。